一種自動扶梯梯級下陷安全性能檢測技術的研究

李偉

一種自動扶梯梯級下陷安全性能檢測技術的研究

李偉

（安徽省特種設備檢測院，安徽 合肥 230001）

根據(jù)自動扶梯梯級下陷開關的結構、工作原理、制造企業(yè)的相關標準，基于ARM平臺研發(fā)出一種新型檢測儀器，可以簡便快捷地對梯級塌陷相關功能進行檢測。

自動扶梯；測試儀；梯級塌陷；動態(tài)檢測

1 前言

隨著中國的車站、碼頭、機場、大型購物中心以及公共交通的快速發(fā)展，自動扶梯和自動人行道（以下簡稱自動扶梯）的使用量也越來越大，但是安全事故也出現(xiàn)了快速上升的勢頭，對自動扶梯的檢驗檢測提出了更高的要求，其中自動扶梯梯級塌陷安全性能檢測逐漸成為研究的焦點。結合目前自動扶梯的設計特點，其梯級塌陷安全保護裝置可靠性通常沒有具體檢驗儀器來驗證性能，檢驗普遍較為困難，大多數(shù)采用傳統(tǒng)的拆除自動扶梯梯級，依靠人為手動來切斷塌陷開關驗證可靠性，其檢測方法不科學，且不能檢測梯級塌陷開關與梯級上方的動作距離。因此，市場亟需研發(fā)出一種新型自動扶梯的梯級踏陷安全檢驗儀器，提供給自動扶梯的電梯制造單位、安裝、維保單位和檢測機構。

本文將介紹一種新型自動扶梯梯級塌陷安全保護裝置檢測儀，可以對自動扶梯的梯級塌陷功能進行動態(tài)、安全、簡便、快速檢測，以便為自動扶梯運行提供安全評估依據(jù)。

2 新型檢測儀的工作原理和主要結構

本儀器的研發(fā)以國家標準為基礎，采用“傳感系統(tǒng)模塊+數(shù)據(jù)采集模塊+嵌入式計算機系統(tǒng)（主機）”的模塊化結構設計，其中最關鍵的是傳感系統(tǒng)模塊的選擇和設計。由傳感系統(tǒng)模塊測得的信息首先進入數(shù)據(jù)采集模塊，在數(shù)據(jù)采集模塊中對數(shù)據(jù)進行初步分析后，通過無線傳輸方式將數(shù)據(jù)傳輸給嵌入式計算機系統(tǒng)，在嵌入式計算機上采用人工智能等技術，并通過特定的數(shù)學模型即可得到相應的結果。

主機以ARM內核的MCU為核心，配備有數(shù)據(jù)存儲芯片、USB通信模塊、彩色觸摸液晶屏、數(shù)據(jù)采集模塊的無線通訊接口、打印機等。用彩色觸摸屏液晶實現(xiàn)參數(shù)設置和顯示，測試數(shù)據(jù)和相關參數(shù)保存在分析儀內嵌的存儲器中，并可通過配備的熱敏打印機打印出來。由傳感器、模擬控制器、數(shù)據(jù)采集分析儀和便攜式計算機四大部分組成，基本結構如圖1所示。受扶梯內部空間限制，將包含嵌入式計算機系統(tǒng)的主機直接放入扶梯來測量梯級塌陷開關打桿與梯級之間間隙的難度較大，應采用體積更小的數(shù)據(jù)采集模塊以過渡的方式實施測量。而將電纜從扶梯內部拖出接到主機上的操作比較復雜，因此，需要數(shù)據(jù)采集模塊和主機之間采用無線通訊的方式。

圖1 主要結構框圖

本儀器機械結構簡單，易于操作，主要包含一套梯級—打桿距離測量工裝、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)接收計算機處理模塊。梯級—打桿距離測量工裝以打桿頂部為基準安裝傳感系統(tǒng)模塊，工裝的主要重量由安裝打桿的橫梁承受。

使用時需要先將自動扶梯的梯級拆除一塊，然后再將無線傳感器工裝模塊直接安裝在梯級塌陷的檔桿上，通過鎖緊螺母旋緊固定，檢測過程中由傳感器測得的信息首先進入數(shù)據(jù)采集盒，在數(shù)據(jù)采集分析儀中對數(shù)據(jù)進行初步分析并將結果在液晶顯示器上顯示出來。同時可通過USB接口傳輸給計算機，采用人工智能等技術，并通過特定的數(shù)學模型即可得到相應的結果，最終顯示出來的就是檔桿距離。而且由于傳感器直接固定在檔桿上，因此可以實現(xiàn)整個運行過程距離的動態(tài)檢測。

梯級下陷檢測儀現(xiàn)場動態(tài)檢測如圖2所示。

圖2 梯級下陷檢測儀現(xiàn)場動態(tài)檢測圖

3 新型檢測儀的應用

該新型檢測儀用途比較廣泛，對于各種形式的自動扶梯梯級塌陷均可檢測。為了驗證新型檢測儀的測量精度，可以現(xiàn)場采用人工測量的方式進行對比。測量的方法是拆卸一兩塊梯級或者踏板，檢修運行至下陷檔桿正處于支架橫梁位置時，利用游標卡尺測量檔桿頂部距離橫梁的垂直距離，和新型儀器測量值進行對比。圖2中最上面的曲線即為檔桿距離，可以看出其基本處于4～6 mm，符合標準要求。通過試驗得到，現(xiàn)場人工測得的數(shù)值和新型儀器測量值基本相同，滿足最終的實驗要求。同時，由于其是動態(tài)檢測過程，因此可以將檔桿上方的每一個位置的距離都能檢測，相比手動檢測更加安全、快速。

4 結論

自動扶梯與人行道的梯級、塌陷安全距離檢測問題一直都是電梯制造單位、安裝維修保養(yǎng)單位以及特種設備檢驗機構研究的焦點，本文介紹的這種新型儀器可以動態(tài)、安全、快捷、快速地測量出塌陷距離，而且精確度很高，對于以后的自動扶梯級塌陷距離檢測和電梯制造企業(yè)相關標準的制定都有很大的積極意義。

TH236

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.01.023

2095－6835（2020）01－0072－02

〔編輯：嚴麗琴〕